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2014273ElectronicSci.&Tech./Mar.152014·赵一飞(1987—),男,硕士研究生。研究方向:天线设计及电磁兼容。E-mail:zhaoyifei11@163.com。杨阳(1987—),男,硕士研究生。研究方向:射频电路设计。杨洪亮(1986—),男,硕士研究生。研究方向:天线设计及电磁兼容。赵益民(1961—),男,博士,副教授。研究方向:智能天线,信息处理,检测仪器研制。HFSSGPS710071设计了一种GPS小型圆极化微带方形贴片天线。通过表面开槽的方法来减小天线尺寸和提高天线的整体性能,达到小型化的目的。通过切角的方法实现天线圆极化的工作方式。利用HFSS仿真软件对天线的各项参数做了具体的优化分析,给出了各个参量变化对天线性能的具体影响,对以后进一步研究双频或多频圆极化天线具有一定的参考意义。设计的GPS微带天线比同频下圆极化微带天线尺寸减小了20%,S11参数在中心频率1.575GHz处为-17dB,频带宽度和轴比都有所提高,满足GPS的应用要求。小型化;圆极化;GPS;HFSSTN828.5A1007-7820201403-091-05DesignandSimulationofCircularPolarizationMicrostripGPSAntennaMiniaturizationBasedonHFSSZHAOYifeiYANGYangYANGHongliangZHAOYiminSchoolofElectricalEngineeringXidianUniversityXi'an710071ChinaAbstractThispaperdescribesthedesignofaminiatureGPSwhichiscircularlypolarizedmicrostripsquarepatchantenna.Miniaturizationcanbeachievedbythemethodofgroovingthesurfacetoreducethesizeoftheanten-naandimprovetheoverallperformanceoftheantenna.Implementationofcircularpolarizedantennaworksbycuttingangle.OptimizationanalysisconcerningallparametersoftheantennahasbeenmadebyHFSSandtheeffectsofva-riousparametersontheperformanceoftheantennaarepresentedwhichprovidesreferenceforfurtherstudyofdualormultiplefrequencycircularlypolarizedantenna.TheGPSmicrostripantennaindesignis20%smallerinsizethanthecircularlypolarizedmicrostripantennaatthesamefrequencyS11is-17dBatthecenterfrequency1.575GHzandthebandwidthandaxialratioareimproved.ThedesignmeetstherequirementsoftheapplicationofGPS.KeywordsminiaturizationcircularpolarizationGPSHFSS、、。GPS。GPS。HFSS1.575GHzGPS、、、S11。。。11.190°。123GPS2。。3dB。。19·HFSSGPS。1.231。。。。2。T3dB。。。3。。。123slots/slits4tuning-stub53。22.1。、、、。Q。6。2.21。、。2。。。3。。。4。。。5。。、FPIFAL、E、C。FPIFAPlanerInverted-FAntenna6。。3GPS3.1。。。4L。TM10TM01TM10TM011。ε=124.5mmf=1.575GHz。1Lc=c2f槡εc=3×108m/s1250ΩL1L1=L21-1槡()ξξ=ε+12+ε-121+12H()L-122ΔL。L=c2f槡ε-2ΔLΔL=0.412Hξ+0.3×WH()+0.264ξ-0.258×WH()+0.83L、WH。L=WΔLL=27.49mmL1=10.17mm。xy90°y2。29HFSSGPS·、d1L1S11。。2L1=5.65mmL0=6.65mmd1=3.7mms=1mmw1=3.4mmLS11。图2不同L对f和S11的影响L26mm28mm3。L。L。3L=26mmd1S11S11S11d1d1。L=26mmd1=4mmS1150ΩL1S11L1=4mm3mm5mmS11。L1。图3不同的d1和L1对S11影响2s、L0S11。L=26mmL1=5mmd1=4mmsL0S11。4sS11sS11s=1mmS112mm2.5mmS11。L0S11。、S11。、。3.33.3.1天线的尺寸结构S1139·HFSSGPS、L0对S11的影响。GPSε=1250ΩSMA1。1mmLL1L0d1HsW124.45.656.653.74.513.43.3.2天线的仿真结果1。S11S11-17dBS11<-10dB26MHzGPS。图5天线的回波损耗2。6AR<3dB1.5691~1.5733GHz4.2MHz。7AR<3dB-52°~54°。7A—θ°B—dB/AxialRatioValue3dB。图6天线的轴比图73dB以下波束宽度3。0°Gain=1.475dB。。图8天线的辐射增益(下转第98页)49·FPGAQPSK。。QPSKQPSKFPGA。1《》.J.200967-9.2.GLONASSD.2013.3.GPSJ.2011332366-369.4.B1D.2013.5.S.2012.6.B1QPSKJ.201242538-42.7.J.201217338-47.8.GPSJ.201035111355-1359.9.QPSKJ.20107130-33檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪59.(上接第94页)4HFSSGPSGPS。。、。GPS、、。1.HFSSJ.201127638-40.2.J.2002174331-333.3.GPSD.2006.4.GPSJ.200827911-17.5.M.1991.6.J.20023190-192.7.GPSJ.2008434-39.8.HFSSM.檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪2011.
本文标题:基于HFSS的小型圆极化GPS微带天线设计与仿真
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